五层8200平米中学教学楼设计(建筑设计,结构设计,施工组织设计)

五层8200平米中学教学楼设计(建筑设计,结构设计,施工组织设计)(含任务书,开题报告,外文翻译,计算书47000字,CAD图纸24张,建筑图,结构图,施工总平面布置图)
摘要
本工程沈阳50中学教学楼，位于沈阳市内，由主管部门批准的新建建筑规划以及其地理位置。
本工程占地面积约1640平方米，建筑面积8200平方米。本建筑主体五层，总高度20米，室内外高差为0.45米，女儿墙高0.9米。建筑采用“E” 形，总长度为39.9米，总宽度为41.1米。建筑立面规整，采用蓝白相间防水涂料装饰外墙，女儿墙为现浇，除正门为玻璃门外，其余均采用实木门，窗为塑钢窗。
本工程结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构，外墙采用360mm厚空心砖水泥砌块，楼梯间墙为290mm实心砖墙， 内墙采用200mm厚空心砖水泥砌块。柱子采用混凝土强度等级为C30，首层截面600 600，在二层处变截面一次，截面尺寸减小100mm,其余各层为500 500。框架梁混凝土等级C30，截面为300 600和300 700。建筑地点地质条件良好，采用柱下独立基础，混凝土强度C30。建筑内部设有三部楼梯，满足防火要求。屋面排水采用有组织排水。抗震设防烈度为7 度，Ⅱ类场地土，冰冻深度为-1.2m。由于结构的不规则和结构伸缩缝最大间距，根据抗震规范要求，需要设置抗震缝，抗震缝宽为100mm，兼作伸缩缝。
本设计严格遵守我国现行规范和有关规定，计算中包括荷载汇集，地震作用，风荷载，内力组合，楼板设计，基础设计，楼梯设计等。其中水平地震作用的计算的方法采用底部剪力法，采用修正后的反弯点法（D值法）确定柱子的反弯点和内力。计算竖向荷载作用时采用弯矩的二次分配的方法。
关键词：教学楼   钢筋混凝土   框架结构    独立基础   抗震缝

 
ABSTRACT
The project is the 50th secondary school which located in Shenyang city, by way of official department, as to the newly built construction as well as its geographical position.
This building covers the area of 1640 square meters which own five layers. the total building areas are 8200 square meters.  Total height is 20 m, the height difference between indoors and outside height is 0.45m,daughter wall is 0.9m.The shape of the building plan is“E”. The total length is 39.9m,total width is 41.1m  the design in formal . Using white ceramic bricks to decorate the outside wall, using solid bricks to build the daughter wall. Choosing glass door as the front door and the others choosing solid wood doors.The windows using plastic-- steel windows.
The structural form of the civil engineering is the form of reinforcement concret casting.The outer wall uses hollow cement artificial brick，whose size is 360㎜;and the inside wall is 200mm of the hollow cement artificial brick, except that the wall of stair hall is 290㎜with solid brick.The strength class of the frame column is C30,the cross sections of the first floor is 600 600, square section columns change the size 100mm at the second floor and the others are 500 500.The strength class of the frame is C30,and the cross sections are 300 600 and 300 700.The soil condition of the building site is so good, so using the under column independent foundation with the concret of C30. There are three staircases in the construction interior to conform the fire prevention standard. The roof draining water uses organized draining water. The earthquake resistance fortification intensity is 7 degrees, Ⅱ class area soil, and the depth of freezing is -1.2m. As the structure is irregular and the biggest spacing of the structure expansion joint is restricted, according to the Code for seismic design of buildings, it needs to set earthquake resistance seam, and the length is 100mm, for the expansion joint simultaneously.
This design observes the present code and related regulations strictly of our country. The computation include load collect、earthquake process、wind load process、internal force composition、floor design、foundation design and staircase design. The computation method of horizontal earthquake function uses the base shearing force, while uses the point of inflection law (D value law) to ask the pillar the point of inflection. The vertical load function uses the bending moment two times assigns method.
Key words: school   reinforced concrete   frame construction  single foundation   avoiding shaking seam

3.1设计总说明
3.1.1设计依据
（1）    建筑工程专业毕业设计任务书。
（2）    国家规定的现行相关设计规范。
3.1.2 设计概述
（1）    本次设计的题目为“沈阳市第50中学教学楼设计”；
（2）    建筑面积：8200m2，占地面积：1640m2，共五层，各层层高为3.6m。
（3）    室内外高差0.450m，室外地面标高为-0.450m。
3.1.3 结构说明
（1）    本工程为钢筋混凝土现浇框架结构。外墙360mm厚非承重混凝土空心砌块（包括80mm厚苯板夹层保温层），内墙190mm厚非承重混凝土空心砌块；楼梯间墙、女儿墙为290mm水泥空心砖。
（2）    本工程抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组。


时间阶段    计 划 完 成 内 容
第一周    完成英文翻译
第二周    构思建筑设计方案
第三周    确定建筑方案，完成建筑方案草图
第四周    建筑设计：绘制建筑图
第五周    建筑设计：绘制建筑图，完成建筑设计论述。
第六周    确定结构方案；选择构件，确定构件截面形式初估截面尺寸；荷载汇集。
第七周    地震作用计算、风荷载计算，地震、风荷载作用下框架内力计算，
用电算软件建模，计算。
第八周    竖向荷载作用下框架内利计算；荷载（内力）组合
第九周    框架配筋；配合电算检验结果
第十周    构件截面验算：梁、柱基础设计计算
第十一周    楼板配筋计算；完成结构设计论述，进行技术经济分析
第十二周    绘制结构施工图
第十三周    绘制结构施工图，进行施工组织设计
第十四周    绘制结构施工图，进行施工组织设计
第十五周    输出施工图；打印设计说明书
第十六周    指导教师审查、交叉师评阅，准备答辩。
第十七周    答 辩
 

目录
第一章  前 言......................................................1
第二章 方案论述....................................................2
2.1建筑方案论述……………………………………………………………………2
2.2结构设计论述……………………………………………………………………4
第三章  结构方案设计............................................... 7
3.1设计总说明    ………………………………………………………………………7
3.1.1设计依据  …………………………………………………………………7
3.1.2设计概述  …………………………………………………………………7
3.1.3结构说明    …………………………………………………………………7
3.1.4各部分建筑构造……………………………………………………………7
3.2结构方案设计……………………………………………………………………8
3.2.1设计规模    …………………………………………………………………8
3.2.2 场地条件……………………………………………………………………8
第四章 荷载计算 ………………………………………………………………… 10
4.1 荷载汇集及截面尺寸的选取………………………………………………… 10
4.1.1 截面尺寸选取…………………………………………………………… 10
4.1.2 荷载汇集………………………………………………………………… 11
4.2 计算简图……………………………………………………………………… 13
4.3 各层重力荷载代表值计算…………………………………………………… 14
第五章 水平地震作用下的框架内力分析……………………………………… 18
5.1层间侧移刚度计算…………………………………………………………… 18
5.1.1梁线刚度………………………………………………………………… 18
5.1.2柱线刚度计算…………………………………………………………… 19
5.1.3 柱侧移刚度计算………………………………………………………… 19
5.2水平地震作用层间地震剪力和弹性位移的计算…………………………… 21
5.3 水平地震作用下框架柱剪力和弯矩（采用D值法）……………………… 23
5.4 水平地震作用下梁端弯矩…………………………………………………… 27
5.5 水平地震作用下的梁端剪力和柱轴力……………………………………… 28
5.6 水平地震作用下的框架内力图…………………………………………… 29
第六章 风荷载作用下框架内力分析…………………………………………  30
6.1自然条件……………………………………………………………………  30
6.2风荷载计算…………………………………………………………………  31
6.3风荷载作用下框架柱剪力和弯矩（采用D值法，取中框架计算）……… 32
6.4风荷载作用下梁端弯矩计算    ………………………………………………  33
6.5风荷载作用下的梁端剪力和柱轴力计算    …………………………………  34
6.6风荷载作用下框架内力图…………………………………………………… 35
第七章 竖向荷载作用下框架的内力分析……………………………………… 36
7.1 竖向荷载计算………………………………………………………………… 36
7.1.1荷载传递路线…………………………………………………………… 36
7.1.2恒荷载…………………………………………………………………… 36
7.1.3活荷载…………………………………………………………………… 37
7.2计算简图……………………………………………………………………… 38
7.3 梁端弯矩计算………………………………………………………………… 38
7.4 内力分配系数………………………………………………………………… 39
7.5 弯矩分配与传递……………………………………………………………… 40
7.5.1 恒载作用下的弯矩    ……………………………………………………… 43
7.5.2 活载作用下的弯矩    ……………………………………………………… 43
7.6 梁端剪力……………………………………………………………………… 43
7.6.1 恒载作用下梁端剪力…………………………………………………… 44
7.6.2 活载作用下梁端剪力…………………………………………………… 44
7.6.3 恒载作用下梁端剪力图………………………………………………… 45
7.6.4 活载作用下梁端剪力图………………………………………………… 46
7.7柱轴力和剪力………………………………………………………………… 47
第八章 内力组合及最不利内力确定……………………………………………    52
8.1 梁端弯矩的调幅……………………………………………………………… 52
8.2 控制截面处内力计算………………………………………………………… 54
8.3 内力组合……………………………………………………………………… 58
8.3.1组合公式……………………………………………………………… 58
8.3.2横梁内力组合………………………………………………………… 59
8.3.3柱内力组合…………………………………………………………… 66
第九章 框架配筋计算………………………………………………………… 83
9.1 框架梁配筋计算…………………………………………………………… 83
9.1.1 截面尺寸……………………………………………………………… 83
9.1.2 材料强度……………………………………………………………… 83
9.1.3 配筋图………………………………………………………………… 83
9.1.4 框架梁正截面受弯承载力计算……………………………………… 83
9.1.5 框架梁斜截面受剪承载力计算……………………………………… 90
9.2 框架柱配筋计算…………………………………………………………… 97
9.2.1 截面尺寸……………………………………………………………… 97
9.2.2 材料强度……………………………………………………………… 97
9.2.3 框架柱正截面受压承载力计算……………………………………… 98
9.2.4 框架柱斜截面受剪承载力计算……………………………………… 112
第十章 现浇楼板设计……………………………………………………………117
10.1  材料强度………………………………………………………………… 117
10.2荷载计算…………………………………………………………………… 117
10.3配筋计算…………………………………………………………………… 117
10.3.1内力计算 ………………………………………………………………118
10.3.2正截面受弯承载力计算……………………………………………… 118
10.4 双向板设计………………………………………………………………… 119
第十一章 板式楼梯设计…………………………………………………………122
11.1梯段板设计………………………………………………………………… 122
11.1.1板厚确定……………………………………………………………… 122
11.1.2荷载汇集……………………………………………………………… 122
11.1.3截面配筋……………………………………………………………… 123
11.2 平台板设计………………………………………………………………… 123
11.2.1荷载汇集……………………………………………………………… 123
11.2.2截面配筋…………………………………………………………… 123
11.3 平台梁设计……………………………………………………………… 124
11.3.1 荷载汇集…………………………………………………………… 124
11.3.2截面配筋………………………………………………………………124
第十二章 基础设计    …………………………………………………………… 126
12.1 材料强度    ………………………………………………………………… 126
12.2左边柱基础设计……………………………………………………………126
12.2.1荷载计算    …………………………………………………………… 126
12.2.2 确定基础底面尺寸……………………………………………………126
12.2.3 确定基础高度…………………………………………………………128
12.2.4 地基承载力验算………………………………………………………129
12.2.5 基础抗冲切验算………………………………………………………129
12.2.6 基础底面配筋计算……………………………………………………129
12.3中柱基础…………………………………………………………………… 130
12.3.1荷载组合……………………………………………………………… 130
12.3.2 确定基础底面尺寸…………………………………………………… 130
12.3.3 确定基础高度………………………………………………………… 132
12.3.4 地基承载力验算……………………………………………………… 132
12.3.5 基础抗冲切验算……………………………………………………… 133
12.3.6 基础底面配筋计算…………………………………………………… 133
12.4 基础梁设计………………………………………………………………… 133
12.4.1纵向基础梁…………………………………………………………… 133
12.4.2横向基础梁…………………………………………………………… 134
第十三章 雨棚设计………………………………………………………………136
13.1 材料强度    ………………………………………………………………… 136
13.2 雨棚板设计…………………………………………………………………136
13.2 .1荷载汇集………………………………………………………………136
13.2 .2荷载组合………………………………………………………………136
13.2 .3截面配筋计算…………………………………………………………137
13.3雨棚梁设计…………………………………………………………………137
13.3 .1荷载汇集…………………………………………………………… 137
13.3 .2雨棚梁正截面受弯计算…………………………………………… 137
13.4雨棚梁截面受剪计算………………………………………………………138
第十四章 施工组织设计……………………………………………………… 139
14.1编制依据及原则……………………………………………………………139
14.1.1编制内容及范围………………………………………………………139
14.1.2编制依据………………………………………………………………139
14.2工程概况及施工特点………………………………………………………139
14.2.1工程概况………………………………………………………………139
14.2.2主要项目工程量………………………………………………………140
14.3施工方案……………………………………………………………………140
14.3.1施工程序及流向………………………………………………………140
14.3.2施工顺序………………………………………………………………141
14.3.3主要项目施工方法及施工机械……………………………………    …141
14.4施工进度计划……………………………………………………………    …151
14.5施工准备工作计划    …………………………………………………………151
14.6资粮供应计划    ………………………………………………………………152
14.7施工平面布置（见图纸部分）…………………………………………… 152
14.8保证质量，降低成本，安全文明施工，冬雨季等技术组织措施    ………152
14.8.1工程质量保证措施…………………………………………………… 152
14.8.2安全文明施工保证措施……………………………………………… 152
14.8.3冬雨季分项工程施工措施    ……………………………………………154
14.9保修及定期维修服务措施………………………………………………… 155
第十五章 技术经济分析…………………………………………………………156
第十六章 结论    ………………………………………………………………… 157
参考文献………………………………………………………………………… 158
谢  辞    ……………………………………………………………………………159
附录一（中文译文）
附录二（外文资料原文）